生态需水及其计算方法探讨

在我国经济发展过程中,水资源的不合理配置引发了一系列生态环境问题,研究生态需水对保护各区域的生态环境系统有着重要意义。笔者从生态需水的概念出发,将生态需水量化过程划分为河道内和河道外两部分,并介绍了相应的计算方法。     

后奥运时期延庆区水资源现状评价与展望

延庆区作为首都生态涵养区,是2022年冬季奥运会的主办地之一,后奥运时期,全区大部分河流难以保障生态水流,水生态环境有待整治提升。通过分析延庆区的水资源现状及存在的问题,提出区域水资源调配优化措施及方案,通过区域水资源联合调配,白河堡水库可向区域内水系调水,以恢复妫水河南部和北部的水系联通,保证延庆区河道的生态基流和生态景观,为发挥延庆生态优势作出贡献;同时,可实现白河堡水库、密云水库、官厅水库、十三陵水库的水系连通,形成跨流域连通的水网,减轻官厅水库对外地调水的依赖性。本研究可为区域水资源规划利用及水环境有效治理提供参考。     

基于偏联系数的地下水开采强度动态评价研究

为减少人类活动对地下水环境的影响,实现地下水资源可持续利用,需从时空尺度上对地下水开采强度进行动态评价。基于集对分析构建了地下水开采强度时空动态评价模型,并基于二阶偏联系数挖掘了同一度、差异度、对立度的动态演化过程,识别了影响地下水开采强度等级的主要因素。结果表明：2006-2016年,北京市大兴区地下水开采强度趋于增大,空间分布上中部地区>南部地区>北部地区;人口数、工业产值、第三产业产值对地下水开采强度等级影响的时空分布特征为北部地区>中部地区>南部地区。农业种植面积、机井数对地下水开采强度等级影响的时空分布特征为南部地区>中部地区>北部地区。依据二阶偏联系数识别结果,人口数、工业产值、第三产业产值对地下水开采强度的影响程度在增强,农业种植面积、机井数对地下水开采强度的影响程度在减弱。本文构建的地下水开采强度时空动态评价模型能够较好地反映研究区的地下水开采强度等级及动态演化过程,且计算简便,有一定的应用推广价值。     

北京市农业再生水利用现状与监测

为缓解水资源短缺问题,北京市从2002年开始大力发展再生水农业灌溉利用,截止到2010年,全市共发展再生水灌区3.87万hm2,年利用再生水量达到3.0亿m3.为了保障再生水的农业灌溉安全利用,从2003年开始,在再生水灌区内建设25个野外监测点,定期对灌区土壤、地下水、农产品质量进行跟踪监测.分析再生水灌溉对土壤、作物、地下水环境产生的影响,并对安全性进行评价,为北京市再生水农业安全利用提供技术支撑.     

基于减法集对势的大兴区地下水开采强度评价与诊断

为定量评价大兴区地下水开采强度,识别引起地下水开采强度增加的主要因素,基于集对分析构建了地下水开采强度评价模型,对研究区2006—2016年地下水开采强度进行了动态评价,并利用减法集对势识别了影响地下水开采强度的主要因子。结果表明:研究区2006—2016年地下水平均开采强度为中等强度,且有逐步恶化的趋势;2010年、2013年地下水开采强度平均联系数的减法集对势分别处于偏反势、反势,是地下水开采强度重点调控的年份;2010年有3个指标联系数的减法集对势处于偏反势或反势,分别为工业产值、第三产业产值和水浇地面积,涉及乡镇分别为3个、3个、5个,2013年有5个指标联系数的减法集对势处于偏反势或反势,分别为水浇地面积、菜田面积、设施农业面积、果园面积、机井数,涉及乡镇分别为5个、3个、7个、1个、4个。     

设施草莓耗水规律及灌水器选型试验研究

以揭示设施草莓耗水规律、明确灌溉器选型模式为研究目的,采用大型称重式蒸渗仪开展设施草莓耗水规律研究。基于生态环境要素构建了设施草莓耗水经验模型,对比试验分析了滴灌带(管)规格对土壤水分均匀度、产量、根系发育等因素的影响,按照需水特征将草莓全生育期划分为4个主要阶段:花芽分化期、越冬期、盛果期、盛果后期。研究表明:(1)设施草莓全生育期的耗水强度随生育期呈现"U"型变化趋势,其中越冬期耗水量最小,试验监测显示设施草莓全生育期(2013年9月5日-2014年5月23日)的耗水量为406mm,日均1.55mm;(2)相关性分析显示叶面积指数对草莓耗水强度影响较小;(3)在试验所处条件下,滴头间距为20cm的滴灌带(管)较为适于设施草莓灌溉。     

基于偏联系数的大兴区地下水水质时空动态演变趋势分析

为探究城镇化对大兴区浅层地下水水质的影响，采用大兴区2006—2016年浅层地下水水质数据，选择硝酸盐、总硬度、溶解性总固体(TDS)3个水质指标作为评价指标，基于ArcGIS的空间插值和区域分析工具，按照行政边界提取区域水质结果，通过集对分析确定各区域的地下水水质等级，基于偏联系数对大兴区地下水水质动态演化规律进行评价分析。结果表明：硝酸盐指标主要涉及Ⅰ～Ⅳ类水，总硬度指标主要涉及Ⅲ～Ⅴ类水，TDS指标主要涉及Ⅲ、Ⅳ类水；研究区地下水水质等级呈现缓慢增长的趋势，水质出现恶化趋势；从空间分布上看，大兴区北部地下水综合水质等级和基于TDS指标的水质等级最高、南部次之、中部最低，基于硝酸盐指标的水质等级北部最高、中部次之、南部最低，基于总硬度指标的水质等级南部最高、中部次之、北部最低；基于各指标的水质Ⅱ级支持度均为最高，2013—2016年综合水质和基于总硬度指标、TDS指标的水质Ⅲ级支持度高于Ⅰ级支持度，相应水质有恶化的趋势，基于硝酸盐指标的水质Ⅰ级支持度高于Ⅲ级支持度，说明大兴区基于硝酸盐指标的整体水质有好转的趋势，但北部相应水质呈现持续恶化的趋势。     

北京市南部平原区地下水位及开采强度时空演变趋势分析

为了解南水北调水入京后对北京市南部平原区地下水位埋深的影响，以北京市大兴区为例，通过收集该区域2010～2020年的地下水位埋深监测数据及用水量数据，采用地统计方法对2010～2020年的地下水位埋深进行了时空变异性分析，并进一步采用主成分分析法评价了该时段的地下水开采强度。结果表明，南水北调入京后，区域地下水位埋深呈减小趋势，2015～2020年相比2010～2014年，地下水位平均埋深由19.13 m减至17.67 m,说明南水北调入京后，对区域地下水位的恢复具有明显的正向效应；基于地统计半变异函数模型计算南水北调入京前后地下水位埋深的块金效应值，发现2015～2020年与2010～2014年相比，地下水位埋深的块金效应值由55.92%减至39.05%,说明人为因素对地下水位埋深的影响处于减弱的状态；基于主成分分析法计算了2010～2020年对地下水开采强度的影响变化，表明区域用水对地下水开采强度的影响总体呈减小趋势，其中工业用水量、第三产业用水量及农业用水量对地下水开采强度的影响处于减小趋势，生活用水量对地下水开采强度的影响处于增大趋势。研究结果可为南水北调沿线区域的地下水资源管...